Nomenclatura Náutica
Nomenclatura respecto a sus partes
En incontables ocasiones, hemos visto una película o documental, hemos leído acerca de cualquier historia náutica o un artículo en el periódico y nos ha chocado escuchar palabras que se utilizan para nombrar las partes de un barco. Pues bien, hete aquí una introducción donde explicamos brevemente las partes más importantes de una embarcación.
Se denomina barco, buque o embarcación a todo vaso flotante simétrico que sirve para navegar y está dotado de las siguientes cualidades:
- Estanqueidad : Es la cualidad que no deja que el agua pueda entrar en el interior de la embarcación.
- Estabilidad : Es la propiedad que hace que una embarcación tenga un equilibrio estable cuando sufre una perturbación.
- Resistencia : Es la capacidad de fortaleza de una embarcación cuando se le aplican las fuerzas de leyes físicas como tormentas, golpes de mar, etc.
- Flotabilidad: Es la capacidad de poder mantenerse en un fluido sin hundirse.
- Velocidad: capacidad de poder desplazarse de un punto a otro, o mejor dicho, de navegar.
- Maniobrabilidad: La embarcación debe poder ser maniobrable para poder guiarla hacia nueva ruta, virar, ciabogar, y demás maniobras importantes.
Proa
Es la parte delantera del buque, la que rompe el agua en el sentido de avance. Por extensión, se denomina así al tercio anterior del buque. También indica dirección, por ejemplo poner a proa a…., Avistar a proa…, llevar la misma proa que….
Proa
Tipos de proa
- Proa lanzada , es frecuente en los barcos de pesca, incluso se usa una combinación de proa recta en la obra viva y lanzada en la obra muerta.
- Proa de violín, o proa atl ántica, llamada también de yate y clipper, muy usada en buques oceánicos hasta fines de la SGM.
- Proa de bulbo , se llama así por el bulbo que lleva en la proa, presenta una reducida resistencia a la marcha en buques de gran tonelaje. Es el tipo de proa más usada en la actualidad.
- Proa recta, utilizada en casi todos los veleros de competición del siglo XXI. Corta con baja resistencia el agua y le da al velero un aspecto más aerodinámico.
- Proa Trawler, se usa en pesqueros de altura, para mares borrascosos.
- Proa maier o de cuchara, es una clase de proa lanzada, con formas en V muy abiertas, que presentan buenas características marineras, aunque con mal tiempo atenúa poco el movimiento de cabeceo, y disminuye la capacidad de carga en el tercio de la proa.
- Proa invertida o X-Bow, que es un diseño de proa que ofrece buenas características en condiciones de mal tiempo, derivada de la proa de espolón muy usada en buques militares del siglo XIX y XX.
- Proa Espolón, es una proa en forma de violín invertido proyectada desde atrás hacía la roda desde la línea de flotación, muy reforzada cuyo usó data desde la época de Nerón en la Armada romana y posteriormente se aplicó en los buques de guerra en el siglo XIX hasta principios del siglo XX para fines de embestir otras embarcaciones.
El bulbo de proa, o simplemente bulbo.
Está demostrado que el bulbo en los grandes buques aumenta considerablemente el rendimiento (15 %) de la hélice, así como de la velocidad del buque. Si el canal formado por el agua que fluye fuera del bulbo coincide con la ola de proa, se anula parcialmente y reducen la corriente de estela de la embarcación.
Mientras que la inducción de otra corriente de onda roba la energía de la nave, anulando la segunda corriente de onda en la proa cambia la distribución de la presión a lo largo del casco, reduciendo de este modo la resistencia de onda.
Esta interferencia consigue reducir la altura de la ola de proa y por tanto la energía perdida por la creación de esta resistencia. La forma y tamaño dependen de la velocidad para la que se diseña el barco. Por esta razón el bulbo consigue ahorros considerables de combustible cuando se navega a velocidades altas de crucero.
Popa
Popa, del latin puppis, frente de la obra que cierra un buque por su extremidad posterior, en la cual se halla el timón. Éste es el sentido recto, mas por extensión se entiende también la parte posterior de un buque considerando su eslora dividida en tres partes iguales desde la proa .
La popa debe tener una forma que facilite el paso de los filetes líquidos en su movimiento hacia el vacío producido por el buque al marchar, así como evitar la formación de remolinos y permitir la acción eficiente del timón y la hélice o hélices.
Algunos tipos de Popas
Clases de Popas
- Popa llana, la que tiene la aleta caída o con sus caras paralelas a la vuelta horizontal del yugo y el pie al alefriz del codaste, como ocurre en ciertas lanchas.
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Popa de falucho, la que termina en la roda de popa en forma parecida a la de proa, pero más curvada y llena en la parte superior, quedando el timón por fuera.
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Popa de culo de mona o de aletas, la alargada y recogida y que desde el coronamiento vuelve en sentido contrario en ángulo agudo.
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Popa cuadra o cuadrada, la que tiene una superficie transversal plana o casi plana denominada espejo, que sale fuera del codaste abrigando al timón, ya sea con una bovedilla intermedia o sin ella.
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Popa redonda, la que desde la limera del timón para arriba termina en una superficie curva y saliente con secciones horizontales limitadas por líneas circulares o elípticas.
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Popa de crucero, la que no tiene lanzamiento o bovedilla sobre la línea de flotación y corrientemente presenta una vuelta considerable hacia dentro, pudiéndose obtener con ella líneas más finas de las estructuras de popa y mayor momento de inercia de la flotación, con lo cual se gana en velocidad y estabilidad, así como en espacio disponible, y por ello, desde su aparición en Inglaterra en 1912 , aplicada a buques de guerra y de ahí su nombre, ha tenido gran aceptación extendiéndose luego a muchos mercantes rápidos de dos o más hélices.
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Popa de remolcador, la que tiene el espejo invertido o hacia dentro; popa continua, la de borda recta y que remata en un espejo plano y ligeramente inclinado que llega al agua;
Evolución de la popa
Hasta los tiempos modernos la popa fue siempre el puesto de mando y por ello se hizo alterosa, a fin de que el capitán pudiera dominar todo el buque y tener un horizonte amplio. Entre algunos pueblos de la antigüedad tuvo carácter de lugar sagrado, rico como un templo o palacio, donde iban las figuras de los dioses protectores. Lugar noble de la nave, hasta hace relativamente poco, en ella estaban los alojamientos principales que hoy se acostumbran a situar en el centro, donde son menos molestos los balances y sobre todo las cabezadas.
En el coronamiento de popa estaban los fanales distintivos del grado o categoría del mando y que constituían trofeos tan apreciados como luego lo fuera y continúa siendo la bandera, que en puerto se iza en el asta de popa y navegando en el pico. Los mayores alardes de lujo y esplendor en un buque tuvieron lugar en la popa, y fueron particularmente notables desde el siglo XVI a fines del XVIII, sobre todo en los navíos franceses del tiempo de Luis XIV y que luego imitarían las demás Marinas europeas, aunque sin llegar a los extremos verdaderamente absurdos de los franceses, a los que Colbert trató de poner coto, sin conseguirlo del todo.
Leyes restrictivas de lo suntuario aparecieron también en otras dos grandes marinas de la época, la de Inglaterra y España ; aquí hubo almirante que pagó de su peculio particular un aparato decorativo que consideraba obligado por la grandeza de su rey y su propia dignidad.
Hacia 1650 ya todos los navíos ingleses habían abandonado la antigua popa cuadra y la tenían redonda, pero en los de otros países había de perdurar más. En el siglo XVII la popa se hace más rasa y alargada, aunque la popa realmente redonda es del siglo XIX y al parecer se introdujo para mejorar la disposición artillera; en Inglaterra se ordenó su adopción en 1817 , pero en Francia , el Valmy , botado en 1847 , aún era de popa cuadra.
En el intervalo surgen las galerías que habían de ser nota característica en las popas de los navíos de los siglos XVII y XVII. En Holanda y a principios del siglo XVIII se idea el dar al coronamiento forma de herradura, forma generalizada años más tarde en diversos países, España entre ellos, hasta que la popa redonda acaba con él y con las esculturas, jardines y galerías, para quedar solo uno o dos balcones, el inferior soportado por dos atlantes o cariátides. En España, el balcón de popa, muy sencillo ya, lo llevan todavía los acorazados tipo España.
En los buques actuales las formas de la popa son muy diversas: la redonda se usa en veleros, yates y buques de carga, y hay destructores y otros buques de guerra ligeros que también la tienen así, pero sin bovedilla, o sea una superficie curva continua que llega al agua; la llana es la propia de algunos veleros, destructores, cañoneros, minadores y otras unidades similares, así como de ciertas lanchas; la de remolcador la llevan los barcos de esta clase y algunos cargueros de poco tonelaje; la de crucero es la de los grandes buques de guerra, muchos transatlánticos, mixtos y cargueros de elevado desplazamiento; hay yates con el espejo invertido o hacia proa, que en algunos casos recuerdan la popa de culo de mona y su objeto de sacar provecho del reglamento de clasificación (reglamento del Royal Ocean Racing Club), aunque éste ya se ha modificado en el sentido de anular la ventaja que con este tipo de popa pudiera obtenerse.
El aspecto general
La sección de popa representaba la parte noble del buque. Allí se encontraba el camarote del comandante, los de los eventuales invitados de honor (especialmente en unidades de mayor envergadura) y los de los oficiales. Había una similitud entre los buques y los palacios de la época, con sus imponentes caracteres decorativos: el lijo en los ornamentos de las fachadas era señal de prestigio y un indicador importante del estatus social de aquellos que vivían en ellas. La popa obedecía a la misma lógica y, por lo tanto, era perfectamente normal que se distinguiera con claridad del resto del buque. Además del aspecto decorativo, se debe destacar también la luminosidad del interior. Gracias al gran número de ventanas, los camarotes de la popa recibían una cantidad extraordinaria de luz, que contrastaba con los ambientes deplorables y lúgubres, casi en permanente oscuridad, que se encontraban bajo la cubierta principal. La popa, sólo por hallarse en una posición elevada, transmitía una noción de prestigio y de supremacía en relación con las otras áreas del buque. Además de contener los camarotes, era el lugar en el que los oficiales se reunían y donde se situaba parte de la artillería más importante para el combate. Es necesario recordar que la popa, por más fastuosa y ornamentada que estuviera, formaba parte de un gran buque de guerra, en el cual prevalecían las exigencias bélicas sobre las de cualquier otra índole. por este motivo, disponía de instalaciones para algunos cañones (designados precisamente “cañones de popa” o “guardatimones”), que, en caso de necesidad, disparaban a través de las ventanas mismas. Un ejemplo de ello fue Nelson, el cual albergaba en su camarote un cañón; en un buque de guerra, cualquier prioridad de confor y ornamentación era secundaria frente a los imperativos del combate.
La estructura de la construcción
La popa no siempre era plana o cuadrada, desde 1650 todos los buques ingleses la llevaban redonda, y se construía de modo distinto al del resto del casco.
El codaste de popa se abría en una estructura articulada en forma de abanico. Una serie de barras sólidas horizontales (los yugos) de largo creciente constituían la parte anterior de la popa (el carro de popa).
La barra superior, de mayor longitud, se denominaba yugo grande. La estructura se elevaba sobre una base de vigas perpendiculares (verticales) a los yugos, fijadas en el codaste y dispuestas en varias direcciones: de abajo hacia arriba, se encontraban las cuadernas de reviro inferiores del panel de la popa, a las que seguían las superiores.
Las cuadernas reviradas tenían un perfil alargado, que tendía a desplazar hacia atrás el volumen de la popa. Sobre las superiores se asentaba el armazón del espejo, con escálamos de la aleta y marcos que se correspondían con las aperturas de las ventanas.
El conjunto (cuyos componentes individuales serán analizados detalladamente en otras fichas de esta colección) era extremadamente elaborado y proporcionaba la suficiente robustez, si bien esta era inferior en relación a la que ofrecían los demás elementos del casco.
La popa era el punto flaco de los buques de línea. En realidad, la ausencia de mamparos internos transversales sólidos convertía la fachada o espejo en un blanco frágil para los proyectiles de cañón.
Al encontrar el camino despejado, estos podían despedazar las cubiertas, perforando la totalidad del buque hasta la proa.
Entre las diversas características de los buques de guerra, una de las más fascinantes es la extraordinaria riqueza y complejidad de la popa. En esta área (donde las líneas del casco se interrumpen para alinearse perpendicularmente a la quilla, en dirección hacia arriba), se concentran las decoraciones más elaboradas, y su aspecto general difieren radicalmente del de otras zonas del buque: en lugar de las maderas del forro, aparecen ventanas, balcones, espirales barrocas, esculturas, etc. De hecho, la popa constituye uno de los elementos singulares del casco y, para comprender totalmente su estructura, funciones y filosofía de construcción, es necesario analizar en detalle sus diferentes aspectos. Aquí, el principal objetivo es hacer solamente una breve introducción.
Las Amuras
La amura es la anchura de un buque en la parte que se estrecha desde el costado del barco hasta la proa. es la octava parte de su eslora contada a partir de la proa, es decir, la parte de los costados del buque en donde se estrechan para formar la proa, existiendo por tanto una amura de babor y una amura de estribor.
También es una forma de indicar direcciones. Por ejemplo, si un velero recibe el viento por su banda de babor y en la primera octava parte de su eslora se dirá que recibe el viento por la amura de babor. Del mismo modo se emplea para referirse a la forma en que se ve un buque. Las dos amuras forman la proa,
Aletas
La Aleta es la parte del costado donde la manga va disminuyendo para cerrar y formar la popa del barco. Hay dos aletas , la de estribor y la de babor.
Costado o Banda o lados del barco
Se llama costado o banda a cada uno de los lados que forman el casco de un buque en su parte de popa a proa y desde la línea de agua hasta la borda. Hay dos costados, costado de estribor y costado de babor, comúnmente conocidos como bandas, tanto de babor como de estribor.
Babor y estribor son, respectivamente los lados izquierdo y derecho de una embarcación mirando hacia proa (la parte delantera del barco), independientemente del sentido de la marcha.
El motivo de que en los barcos se le den a los dos lados nombres diferentes a derecha e izquierda es para evitar confusiones, ya que los tripulantes pueden moverse libremente adelante y atrás, y el tripulante que mira atrás hablará de la derecha refiriéndose, en realidad, a la izquierda, y viceversa. Al denominarse las bandas babor – estribor tal y como se comenta antes no hay confusión posible.
La palabra «babor» procede del francés «bâbord» y ésta del holandés «bakboord», de «bak» ‘trasero’ y «boord» ‘borda’, porque el piloto estaba situado antiguamente a estribor. La palabra «estribor» procede del francés antiguo «estribord», y ésta del holandés «stierboord», variante de «stuurboord», que viene del germánico «steurobord», donde «steuro» significa tyimón y «bord» ‘costado del barco’. En las antiguas barcas no existían los timones fijos en la popa, por lo que el timonel usaba un remo con una pala especialmente grande para dirigir la embarcación, hundiéndolo en el agua por el lado derecho de la barca. De ahí que se llamase a la derecha el ‘costado del timón’.
Tambien se dice que la mayoría de marineros eran diestros, por lo que el remo de dirección se colocó sobre el lado derecho de la popa. Es por eso que los marineros empezaron a llamar al lado derecho el lado de la dirección, que pronto se convirtió en “estribor” al combinar dos palabras inglesas viejas: stéor (que significa “dirigir”) y bord (que significa “el lado de un barco”).
A medida que el tamaño de los barcos creció, también lo hizo el remo de dirección, por lo que es mucho más fácil amarrar un barco hasta un muelle en el lado opuesto al remo. Este lado se conocía como larboard, o “el lado de carga”. Con el paso del tiempo, el larboard -muy fácil de confundir con estribor (starboard)- fue reemplazado por port (babor en inglés). La Marina británica resolvió en 1844 prohibir el uso del término larboard y sustituirlo por el de port (babor). Esta nueva denominación fue introducida en EE UU dos años después.
Después de todo, este era el lado que daba al puerto, permitiendo que los suministros fueran transportados a bordo.
La señalización de babor se realiza con el color rojo y la de estribor, con el color verde. Durante el día se ven unas placas con estos colores en ambos lados y de noche se encienden las correspondientes luces. De esta forma, un navío que se encuentra a cierta distancia de otro barco puede reconocer fácilmente si éste se acerca o se aleja. Todos los objetos que deben numerarse a bordo, si están en la banda de babor, llevan números pares (ejemplo: extintores de incendio, salidas de emergencia, etc.)
Expresiones relacionadas
- Costado falso . Banda falsa, el costado que en algunos buques suele salir más débil o ligero, ya por la mayor sequedad de las maderas, ya por otras causas en cuyo caso es defecto habitual o esencial en el mismo buque.
- Costado de preferencia: el de la banda de estribor, donde se coloca la escala real o la ordinaria para los oficiales de guerra y mayoles y para las personas de distinción que puedan accidentalmente visitar el buque, en el cual los unos y las otras entran y salen por el portalón de este costado a diferencia de las demás clases que se embarcan y desembarcan por el de babor y ordinariamente por una escala de simples tojinos.
- Dar, presentar, prolongar el costado: situar el buque con el costado paralelo al objeto de que se trata o perpendicular a la dirección en que demora para dispararle una andanada o con otra idea cualquiera.
- Mudar de costado: lo mismo que cambiar la amura o de amura.
- Mostrar el costado al viento: lo mismo que orzar, ya para capear o ya para navegar. Se usaba de esta frase, hablando del viento de travesía furioso que era preciso correr porque no se le podía mostrar el costado.
Poesías que describen las Reglas de Gobierno de un buque
Si ambas luces de un vapor,
por la proa has avistado,
debes caer a estribor,
dejando ver tu encarnado.
Si da verde con el verde,
o encarnado con su igual,
entonces nada se pierde,
siga a rumbo cada cual.
Si a estribor ves colorado,
debes con cuidado obrar,
cae a uno u otro lado,
para, o manda ciar.
Si acaso por tu babor,
la verde se deja ver,
sigue avante, ojo avizor,
débase el otro mover.
Buque que a otro alcanza, gobernará sin tardanza.
Entre un vapor y un velero, maniobra siempre el primero.
(excepto cuando el velero alcanza)
Está siempre vigilante,
y ten presente además,
si hay peligro por delante,
modera, para o da atrás.
(Una más:)
¡Anda siempre “ojo avizor”
y ten presente además,
sin no hay peligro por delante,
que no te den por detrás!
Través
Es cada lado o costado del barco en la medianía de la eslora.
La Línea de Crujía
Es como se denomina al plano longitudinal de simetría de un buque; es decir, al espacio de proa a popa. Es una línea imaginaria que divide la cubierta en dos partes exactamente iguales, siendo paralela a la quilla.
Recibe el mismo nombre el espacio comprendido en cubierta, entre las cuerdas y la artillería. En los buques también recibe el nombre de crujía el pasamano que cruza todo el barco longitudinalmente, de proa a popa, por la borda.En las embarcaciones menores es todo el espacio que ocupan las panetas, sobrequilla, etc. La expresión pasar crujía hace referencia a un antiguo castigo consistente en pasar el reo entre dos filas de hombres por cubierta, recibiendo golpes con cordeles o varas.
Casco
El casco de un barco , como se adelantaba en la introducción, es el vaso o forro externo que envuelve e impermeabiliza su estructura formando el armazón . Es lo que mantiene a flote y da estabilidad a la embarcación en el agua. Los diferentes tipos y formas de casco que encontramos en los barcos determinan determinan el comportamiento del mismo. El casco es lo que nos mantiene a flote, lo que nos da la estabilidad (bien sea navegando o fondeados), lo que permite navegar con comodidad, lo que nos aporta maniobrabilidad y lo que nos permite planear y alcanzar altas velocidades en el mar de forma segura y confortable.
Formas del casco
Es curioso lo mucho que se parecen los cascos de los barcos entre ellos, ya sean de madera, de hierro, de cemento armado o de lona. Su silueta fusiforme resuelve la flotación y el desplazamiento desde antes de la formulación de Arquímedes. Hasta hoy en día, en que los diseños se hacen con medios gráficos informatizados, los cascos de los barcos se parecen. Las variantes dependen del uso, del tipo de navegación y del material con que se construyen pero afectan al trazo de unas curvas básicas muy parecidas. ella determina en gran medida la utilidad o el programa de navegación para el que esta concebido el barco. Cuando nos referimos a los tipos y formas de casco en los barcos, los podemos agrupar en 4 formas y dentro de cada una de ellas podemos encontrar una infinidad y variedad de diseños.
Auténticas obras de ingeniería en diferentes formas tamaños y características. A pesar de ello, su función es para hacer dos cosas: desplazar el agua o planear sobre ella.
Los cascos de planeo están diseñados para la velocidad. Se encuentran más comúnmente en embarcaciones pequeñas que no tienen demandas de peso complicadas. Estos cascos de planeo están diseñados para elevarse fuera del agua a medida que alcanzan velocidades más altas. Estos son los dos estilos principales de cascos de barcos. Ahora, veamos algunos de los diseños más específicos que puede ver en el puerto deportivo.
En función del uso para el que esté destinada la embarcación, el casco de un barco puede tener diferentes formas. Así, los tipos de cascos de barcos más habituales se agrupan en cuatro, principalmente: los planos (facilitan la estabilidad y favorecen el planeo), los redondos (barcos de pesca, remolcadores, arrastreros…), los de V (el más extendido entre las embarcaciones de recreo) y los multicascos , que utilizan algunas embarcaciones como catamaranes o trimaranes.
Se podría seguir ahondando en el tema, pero en conclusión, se han descrito las partes del casco de un barco más importantes. ¿Necesitas ampliar información? Contacta con el Grupo Suisca , donde te ofrecemos todo tipo de servicios relacionados con el sector marítimo.
Barcos con casco en V
El casco en V, es el mas extendido entre las embarcaciones de recreo. Dentro de este tipo de cascos, encontramos la V profunda. La V profunda tiende a tener una entrada más nítida en el agua, se enfrenta mejor a las olas y proporciona una navegación más suave en aguas agitadas.
Muchos astilleros incorporan en estos diseños características únicas e ingeniosas.
Los cascos en V generalmente presentan un ángulo mas profundo en la zona de proa y hasta un tercio del casco
, a partir del cual se va suavizando la V.
En cambio un barco en el que la V va disminuyendo hasta convertirse en base mas plana en la zona de popa, penalizará el planeo a altas velocidades aunque saldrá al planeo con mas facilidad y menos potencia y nos aportará ese plus de confort a la hora de hacer vida a bordo.
Lo que se busca es un compromiso de equilibrio entre la velocidad y la comodidad. Así, un barco con una V profunda prolongada a lo largo del casco, puede resultar mas rápido en velocidad punta aunque también requerirá mas potencia para salir al planeo. Por contra será menos estable mientras nos movemos por el barco o en una jornada de pesca.
En cambio un barco en el que la V va disminuyendo hasta convertirse en base mas plana en la zona de popa, penalizará el planeo a altas velocidades aunque saldrá al planeo con mas facilidad y menos potencia y nos aportará ese plus de confort a la hora de hacer vida a bordo.
Barco de casco plano
El casco plano en un barco tiene sus ventajas e inconvenientes. En general, estos tipos de casco son menos costosos de construir y apenas tienen calado, lo cual favorece la navegación en aguas someras, lagos, ríos o pantanos.
Un casco plano favorece la estabilidad y facilita el planeo, aunque a menos que el agua esté muy tranquila, tienden a ser difíciles de gobernar.
Con viento y mar agitado son menos estables debido al golpe del fondo plano con las ola. En estos casos requerirá un cuidadoso equilibrio en el reparto de pesos de la carga y la tripulación.
Barco de casco redondo
Los barcos de casco redondo, se mueven fácilmente por el agua, especialmente a velocidades lentas. Arrastreros, remolcadores, canoas, barcos de pesca, barcos de canal, veleros…
Navegan desplazando el agua a su alrededor de ahí su nombre de barcos de desplazamiento.
Desplazan el agua equivalente a su peso, requieren menos potencia y son muy seguros y cómodos en la navegación.
Sin embargo, tienden a rodar y es por ello que estén equipados con estabilizadores, quillas o con una orza como en el caso de los veleros lo les otorga una increíble estabilidad y seguridad en casi cualquier condición de mar y navegación.
Barco multicasco
Este tipo de casco, está reservado a los catamaranes, trimaranes, pontones y algunas casas flotantes también lo utilizan.
Tener dos cascos les da una gran estabilidad y mucho más espacio para la vida a bordo y almacenamiento en comparación con otras embarcaciones.
Las embarcaciones multicasco son muy estables en el agua, lo que reduce. el mareo en los tripulantes.
Son muy populares en el uso del charter.
Qué son esas formas en el casco?
Ahora que ya conocemos los diferentes tipos y formas de casco de los barcos, veamos que son esas formas que dibujan el casco. Con ello estaremos en mejor disposición de determinar cual será nuestro barco ideal en función de nuestro programa de navegación. Aquí encontramos formas longitudinales en el casco con diferentes diseños y todas ellas tienen una función especifica.
Formas longitudinales, toberas ,carriles, escalones recorren el casco de proa a popa. Estos diseños y formas se encargan recoger y canalizar el agua y el aire bajo el casco.
Vexus VX20 un diseño de casco plano optimizado
Es importante dirigir el agua que pasa por la carena tanto hacia el exterior exterior como al interior del casco. Con ello se consigue optimizar el planeo minimizando el rozamiento o la parte mojada del casco y facilita el planeo de la embarcación. Por otra parte, estos diseños consiguen una adecuada sustentación y confort durante la navegación y mantienen la estabilidad de la embarcación a altas velocidades.
La forma de los barcos es algo que no surge del capricho del ingeniero naval, sino de sus conocimientos en los principios físicos que inciden en el diseño de los cascos. La característica principal de los cascos de barcos es la curvatura de su cáscara y la continuidad de esa superficie curva. Sin embargo no hay “composición” en ellos; sólo el rigor interviene en la definición de la silueta.
La construcción naval no puede tener concesiones a componentes de orden emotivo o ideológico. No cabe hablar de conceptos artísticos o subjetivos, por lo menos en los mismos términos en que se justifica muchas veces la arquitectura.
Los barcos se definen por tres medidas principales correspodientes a las tres dimensiones perpendiculares. La primera es la eslora (la longitud del buque), la segunda la manga (la mayor de las anchuras que corresponde a la anchura central) y la tercera es el calado que corresponde a la profundidad. La envolvente de la forma del casco de un barco sería un prisma con estas dimensiones.
Pero la forma curvada y suave del casco del barco se define, con precisión, con las curvas correspondientes a los cortes sucesivos del casco: las secciones transversales dibujan cuadernas (también llamadas cuadernas constructivas o de trazado). Se acostumbran a definir 21 secciones de esta familia de tal manera que la número 10 es la central y determina la manga máxima del casco.
La secciones longitudinales, de simetría o de crugía, completan la información, no corresponden necesariamente a secciones equidistantes y se numeran con cifras romanas. Estas secciones dibujan los diferentes calados a lo largo del casco y la diferencia de estas profundidades también da idea de la hidrodinámica de la parte sumergida.
Hay, pues, dos partes indisociables en el casco de un barco: la estructura o armazón y el recubrimiento o forro. Ambas son parte integrante del casco, una da forma y la otra es la forma propiamente dicha. Por lo tanto interesa no perder de vista que el armazón sostiene la superficie curva y que la necesidad de rigidez de ésta justifica el uso de ese armazón. Para entender como se tiene el control geométrico de esa forma hay que ver cómo se diseñan sus armazones, cómo se dibujan.
Limpieza de casco, la embarcacion ”lily”
Cañonero C1 “Paraguay” en reparaciones en Dique Seco
Cañonero C2 “Humaítá” en reparaciones en Dique Seco
Detectar la ósmosis en el casco de un velero
Cañonero C1 “Paraguay” sale de Dique Seco
Cañonero C2 “Humaíta” sale de Dique Seco
Cascos de Alta Velocidad
Los trabajos en diseño de cascos de alta velocidad viene de lejos. Los primeros estudios de ingeniería sobre el tema provienen de comienzos del siglo pasado . Más de 100 años de investigación en barcos y cascos de hidroaviones han conducido a carenas que, a priori, nos podrían parecer muy inadecuadas, con formas aparentemente extrañas para la hidrodinámica , como son los escalones o los carriles de spray, y que, sin embargo, producen resultados favorables. Lo que es válido al navegar a bajas velocidades en donde el agua que rodea el casco es sencillamente desplazada a su alrededor (cascos de desplazamiento), no lo es con el comportamiento de un chorro de agua a altas velocidades. En estas últimas condiciones el desplazamiento del agua es imposible debido a la velocidad, y el comportamiento del barco responde a principios físicos totalmente diferentes .
Y una de las mejores formas para reducir la superficie mojada es sacando el casco fuera del agua, o lo que es lo mismo, creando una presión dinámica debido al movimiento del barco que genere sustentación. Pero hay otros modos de lograrlo como ocurre por ejemplo en el Hydroptère de Tabarly, aunque es motivo para otros artículos dedicados a los “Foils”.
Cómo y dónde se sitúan los escalones y sprays en la carena es importante, pues con ello estaremos
definiendo las zonas en las que se “apoya” el peso del barco
y por tanto mejorando o empeorando la
estabilidad del barco
. Uno de los problemas con las altas velocidad tiene que ver justamente con la estabilidad y la facilidad de pilotaje en planeo. A medida que disminuyen las colas y apéndices, el barco se hace más inestable con riesgos de pérdida de control, giros bruscos o comportamientos impredecibles.
Por ello, y como todo en la vida, necesitamos llegar a compromisos. Si quiere experimentar sobre este asunto, basta con pilotar una lancha en planeo, incluso de esloras pequeñas de 6 a 8 metros, y cuando vaya a tope empezar poco a poco a subir el trim del fueraborba del barco. Observará como la lancha gana aún 2 ó 3 nudos mientras va sacando la cola del agua y disminuye lo poco que queda de estabilización por parte de la aleta de la cola. De repente un ligero movimiento del volante, una pequeña ola que golpea en una amura o algo imprevisto hace que el barco pierda la estabilidad dándonos un gran susto en el mejor de los casos.
Preveer lo imprevisible
En las carenas con “V” profunda es posible predecir el comportamiento en modo desplazamiento y algo menos en modo de planeo. Pero cuando empiezan a entrar en acción los escalones y otros formas de la carena, no queda más remedio que experimentar y pasar al canal de pruebas hidrodinámicas.
Una carena convencional irá sacando la proa del agua poco a poco a medida que aumentamos las potencia del motor y por tanto aumenta la velocidad y con ello la presión dinámica. Al aumentar la velocidad se irá retrasando el centro de resistencias al retrasarse la parte de la carena mojada.
Pero cuando se ha de analizar el comportamiento de una carena con escalones se acabaron todas las posibles predicciones matemáticas. Cuando la superficie mojada a una determinada velocidad alcanza el escalón, la carena cambia bruscamente su comportamiento y es como si al barco le hubiésemos cambiado de repente la carena por una específicamente diseñada para moverse a esa velocidad concreta.
El escalón con su particular forma se comportará como un “nuevo” casco con una nuevo ataque a las olas de proa y con nuevos ángulos y “V” dependiendo de la forma en que haya sido ideado el “escalón”, su ángulo, su forma, su anchura, y su altura.
Algunos fabricantes diseñan las carenas con más de un escalón, con la idea de lograr comportamientos mejorados a diferentes regímenes de velocidades, aún en detrimento de aumentar la resistencia del agua para los regímenes de velocidades más lentos en los que ha de trabajar solo el primer escalón o el barco aún no ha despegado.
Un casco con escalones conducido a una velocidad baja, por ejemplo por debajo de los 25 nudos y antes de llegar al planeo, tendrá mayores resistencias hidrodinámicas y turbulencias que uno normal, y por tanto s ólo será conveniente si navegamos a altas velocidades . Pero en muchas ocasiones el mal estado de la mar hace imposible llevar el barco por encima de los 25 nudos…
Si ve algún barco con carenas escalonadas y anunciado para navegar por debajo de 20 nudos, puede estar seguro de que se trata de un “rollo” comercial, o simplemente un fraude. Si observa una gran cabina y por tanto altos centros de gravedad o incluso algún “corte” lateral en el casco con aspecto de entrada a un escalón que no conduce a ninguna parte y desemboca en una carena plana… ¡Mal asunto!.
Por si no fuera lo suficientemente complicado, el comportamiento de la carena puede (y en muchos casos debe) ser modificado por otros apéndices que modifican el comportamiento del conjunto como son los flaps, interceptores en la popa, el trim del motor o si las hélices lo permiten los ángulos de los ejes (por ejemplo en transmisiones Arneson). De esta forma es posible “alterar” la potencia a la que el casco sale del agua y alcanza un determinado Escalón en el planeo.
Uno de los mayores compromisos consiste en lograr un apoyo por presión hidrodinámico que reduzca en gran medida la resistencia por superficies mojadas
pero manteniendo el control direccional
. A grandes velocidades de planeo por encima de los 40 nudos si esto no está bien diseñado, una ligera modificación en las condiciones de planeo y equilibrio, puede desencadenar una sobrepresión en una de las zonas laterales de la carena que aumentará el fenómeno de forma inmediata y
desencadenará un giro tan brutal como brusco y peligroso
. El resultado puede ser un vuelco mortal tanto para el barco como para sus tripulantes como a veces vemos en las carreras de F1 de extrema velocidad. Es como clavar la rueda delantera de una moto y ver como la parte trasera nos adelanta cambiando bruscamente la trazada para tirarnos al asfalto.
En una carena con el casco planeando fuera del agua y apoyado tras el escalón, la parte central de la carena en popa
es sumamente “resbaladiza” por la corriente de agua y la ventilación existente en la zona
, y esto conlleva al impredecibles y peligrosos fenómenos de giro brusco. Algunas lanchas vendidas en los 70 y 80 incluso de importantes marcas adolecen de este problema que sólo se manifiesta a grandes velocidades, por lo que si es usted comprador de segunda mano, debe informarse y probar el barco a velocidades en las que se pueden manifestar estas inestabilidades.
Railes, redanes y pantoques
Para reducir en parte este pernicioso efecto, las carenas incorporan raíles y redanes de diferente altura y ángulo , que de diferente forma actúan como orzas estabilizadoras longitudinales, en detrimento de la resistencia total hidrodinámica pues aumentan la superficie mojada de la carena. El ángulo de pantoque a la postre se comporta también como un raíl y por tanto su forma y ángulo tendrá un efecto directo en la estabilidad longitudinal.
Pero todo el asunto se complica aún más si tenemos en cuenta que el comportamiento de la carena debe ser estudiado además de en movimientos rectilíneos, también en mitad de un viraje a gran velocidad, en el cual la forma de la superficie mojada de la carena queda drásticamente alterada debido a la escora del barco producida por el propio giro.
Si la carena en el giro pasa a ser demasiado plana, estaremos facilitando los fenómenos de derrapajes que pueden conducir a los descritos bruscos cambios de rumbo, pero si la carena está diseñada de tal forma que, en un viraje se aumenta demasiado el ángulo de “V” de la carena, facilitaremos un posible vuelco ayudado por las fuerzas centrífugas!
Todo ello nos conduce finalmente a que la creación de un casco de alta velocidad es una tarea empírica de prueba, y error. Existen algunas herramientas informáticas como el “ Autowing ”, que permite hacer predicciones en carenas de planeo con escalones, pero incapaces de sustituir la labor de un experimentado diseñador con conocimiento acumulado de otros proyectos anteriores.
La dimensiones e incluso la forma con la que se haya definido el rail tiene influencia en el comportamiento e hidrodinámica del casco. En vez de crear un rail simétrico respecto a la superficie del casco, alguno fabricantes proponen el diseño en forma de ‘Z’ que ofrece flujos de agua más laminares sin quitar prestaciones al apoyo que ofrece el propio rail.
Los Redanes
Se conocen como tales a los realces longitudinales instaladas simétricamente debajo del casco. os instalan los cascos de planeo y semiplaneo con la finalidad de contribuir a la sustentación del barco fuera del agua. No aumentan la superficie de contacto con el agua, sino que la disminuyen, lo que permite mayores velocidades; también contribuyen a mantener la estabilidad direccional, incluso en los giros.
Los redanes longitudinales pueden recorrer la carena del barco hasta la popa o no. Si se prolongan hasta la popa o muy cerca de ella, suele ser porque el barco pretende altas prestaciones y una trazada muy precisa en los giros; si, por el contrario no llegan todos los redanes, es porque se pretenden giros más suaves. También existen los redanes transversales. Se aplican a los barcos de muy altas prestaciones, lanchas rápidas para el esquí o la competición. Los redanes transversales suponen una reducción aún mayor de la superficie mojada del casco y, en consecuencia, la posibilidad de alcanzar mayor velocidad. Muy pocos astilleros en todo el mundo los aplican a sus modelos.
El colchón de aire y la aspiración
A medida que aumenta la velocidad en la superficie de casco en contacto con el agua, disminuye la presión en esta zona (Bernouilli). Esta depresión produce succión y por ello los escalones actúan también como “tubos” de absorción y canalización de aire que se distribuye en la zona de contacto hidrodinámico lo cual ayuda a aumentar la velocidad del barco. Si la zona por la que se absorbe este aire de la superficie es demasiada pequeña debido a una carga de pesos excesiva en el barco o a que nos encontramos en mitad de un viraje, el flujo de aire se detiene y se crea una zona con un vacío o depresión parcial de forma asimétrica lo cual producirá un cambio brusco en el comportamiento del barco en mitad del viraje.
Por esta razón el diseño de los escalones es tarea bien complicada que afecta a la forma evolutiva en que cambia el escalón a medida que este se acerca a las amuras y se separa de la crujía.
Algunos afirman que la absorción de aire y por tanto la creación de la sustentación parcial de un colchón de aire produce un aumento de velocidad de unos 6 nudos (a igualdad de consumo y potencia de motorización), frente a un casco convencional sin escalones y sin absorción de aire, lo cual es difícil de asegurar…
Barcos profesionales
Sin embargo, y a pesar de lo que opinen los detractores, los escalones tienen indudablemente un marcado beneficio en el consumo y las prestaciones del barco, al navegar a la velocidad para la cual ha sido optimizado el diseño del escalón.
En general los barcos con escalones se comportan de forma muy diferente a los casco de planeo sin escalones. Si no quiere sobresaltos o sustos y prefiere un barco que perdone las malas maniobras, mejor elija un casco de planeo normal.
Pero si por el contrario busca el alto rendimiento especialmente a un régimen de velocidad de crucero, un buen casco escalonado puede hacerle ahorrar dinero en consumo y mejorar las prestaciones. Las carenas con escalones cobran todo su sentido cuando prevemos navegar por encima de los 25 nudos y en condiciones de mar y de crucero muy concretas sin que tampoco sean previsibles notables cambios en los centros de gravedad o velocidad de crucero.
Las carenas con escalones son adecuadas para barcos profesionales que buscan optimizar el rendimiento del combustible a cambio de verse obligados a navegar en un marco de velocidades más estrecho y siempre por encima del planeo para el cual han sido diseñados.
Cabe diferenciar tres tipos de carena: de planeo, de semiplaneo y de desplazamiento .
Se considera un barco con carena de desplazamiento cuando la cantidad de agua que desplaza al avanzar no varía mucho con respecto al agua desplazada cuando está en reposo. Es decir, el casco está sumergido siempre por un igual. Como ejemplo de cascos de desplazamiento: la mayoría de los veleros, los buques comerciales, los pesqueros y los grandes yates a motor.
El caso contrario es el de los barcos de planeo que, por el diseño de la carena y a la potencia motriz instalada, navegan con la mayor parte del casco fuera del agua. Las lanchas y las embarcaciones deportivas pertenecen a este grupo.
Entre ambos grupos se encuentran los barcos de semiplaneo o de semidesplazamiento. Se trata de barcos que al avanzar evolucionan con una parte del casco fuera del agua, pero con otra en el interior. Aproximadamente un 50% del desplazamiento disminuye cuando se encuentran en una posición de máximo planeo. Algunas cabinadas y un buen número de cruceros se encuentran en este grupo. La elección del tipo de casco debe efectuarse en función del tipo de navegación que se vaya a realizar.
Un casco de desplazamiento es lento, pero seguro , y suele ofrecer una gran autonomía; casi siempre puede navegar a la misma velocidad. Por el contrario, un casco de planeo está diseñado para correr y planear. La gran potencia que se necesita para el planeo implica menor autonomía, pero planear por encima de la superficie del agua es la única manera de alcanzar esas velocidades. Esas prestaciones serían impensables en un casco de desplazamiento. Con una carena de semidesplazamiento se consiguen prestaciones intermedias , de modo que la utilizan muchos cruceros y cabinadas de eslora media.
Atributos de la carena adrizada
Entre la condición de desplazamiento en rosca y la de desplazamiento máximo existen infinitos valores intermedios. A medida que el buque se va sumergiendo, conforme aumenta su desplazamiento, varían toda una serie de valores, como: calado para agua de mar, calado para agua dulce, área del plano de flotación, posición del centro de flotación, volumen de carena, área de la sección maestra sumergida, momento de asiento unitario, posición del metacentro transversal, etc.
Todos estos parámetros y otros más, constituyen los atributos de la carena adrizada o derecha y son una característica de cada casco. Los astilleros entregan esta información mediante tablas y curvas denominadas curvas de hidrostáticas, lo que permite conocer todos estos valores para cualquier condición de desplazamiento entre los mencionados extremos.
Es interesante destacar que para una misma condición de carga un buque tiene un único desplazamiento, pero conforme flote en agua salada o agua dulce experimentará dos calados medios diferentes, fruto de la diferencia de densidad entre una y otra (1,025 t/m3 el agua de mar frente a 1,000 t/m3 el agua dulce). Esta diferencia es lo que se conoce como permiso de agua dulce.
Dibujar cuadernas o construir secciones
Las imágenes de barcos en construcción y las imágenes de planos de barcos son iguales. Los cascos de barcos se construyen literalmente por secciones y el dibujo de esas secciones es como se concibe su forma. Los barcos se piensan por secciones. Como Jørn Utzon pensó los elementos de sección variable con los que resolvió problemas de arquitectura. Éste es el parecido profundo entre la construcción
de barcos y el edificio de la Opera House. Más allá de su imagen y de su cercanía física.
El propio Crucelaegui más adelante, en el mismo texto docente dice que “en arquitectura naval se piensa en formas tridimensionales, pero la concepción se expresa en dibujos en dos dimensiones.” Algo que es plenamente compartido por nuestra arquitectura.
